El mundo de los pueblos antiguos era simple, comprensible y constaba de cuatro elementos: agua, tierra, fuego y aire (en nuestra comprensión moderna, estas sustancias corresponden a: estado líquido, sólido, gaseoso y plasma). Los filósofos griegos fueron mucho más allá y descubrieron que toda la materia se divide en las partículas más pequeñas: átomos (del griego "indivisible"). Gracias a las generaciones posteriores, se pudo aprender que el espacio circundante es mucho más complejo de lo que imaginábamos en un principio. En este artículo, hablaremos sobre qué es un positrón y sus increíbles propiedades.
Descubrimiento del positrón
Los científicos han descubierto que el átomo (esta partícula supuestamente entera e indivisible) se compone de electrones (elementos con carga negativa), protones y neutrones. Desde que los físicos nucleares aprendieron a acelerar partículas en cámaras especiales, ya han encontrado más de 200 variedades diferentes de ellas que existen en el espacio.
Entonces, ¿qué es un positrón? En 1931, su aparición fue predicha teóricamente por el físico francés Paul Dirac. En el curso de la resolución del problema relativista, llegó a la conclusión de que, además del electrón, debe existir en la naturaleza exactamentela misma partícula con masa idéntica, pero solo con una carga positiva. Más tarde se le llamó "positrón".
Tiene carga (+1), en contraste con (-1) para un electrón y una masa similar de aproximadamente 9, 103826 × 10-31 kg.
Independientemente de la fuente, un positrón siempre tenderá a "combinarse" con cualquier electrón cercano.
Las únicas diferencias entre ellos son la carga y la presencia en el Universo, que es mucho menor que la de un electrón. Al ser antimateria, una partícula que entra en contacto con la materia ordinaria explota con energía pura.
Habiendo descubierto qué es un positrón, los científicos fueron más allá en sus experimentos, permitiendo que los rayos cósmicos pasaran a través de una cámara de niebla, protegida con plomo e instalada en un campo magnético. Allí se podían observar pares de electrones y positrones, que a veces se creaban y, después de su aparición, continuaban moviéndose en direcciones opuestas dentro del campo magnético.
Ahora entiendo lo que es un positrón. Al igual que su contraparte negativa, la antipartícula responde a los campos electromagnéticos y puede almacenarse en un espacio confinado utilizando técnicas de confinamiento. Además, puede combinarse con antiprotones y antineutrones para crear antiátomos y antimoléculas.
Los positrones existen en bajas densidades en todo el entorno espacial, por lo que algunos entusiastas incluso han propuesto métodos para recolectar antimateria para aprovechar su energía.
Aniquilación
Si un positrón y un electrón se encuentran en el camino, entonces sucederá estofenómeno como la aniquilación. Es decir, ambas partículas se destruirán entre sí. Sin embargo, cuando chocan, se libera una cierta cantidad de energía al espacio, que tenían y se llama radiación gamma. Una señal de aniquilación es la aparición de dos cuantos gamma (fotones) que se mueven en diferentes direcciones para mantener el impulso.
También hay un proceso inverso: cuando un fotón, bajo ciertas condiciones, puede volver a convertirse en un par electrón-positrón.
Para que nazca este par, un gamma-quantum debe pasar a través de alguna sustancia, por ejemplo, a través de una placa de plomo. En este caso, el metal absorbe el impulso, pero libera dos partículas con carga opuesta en diferentes direcciones.
Ámbito de aplicación
Descubrimos lo que sucede cuando un electrón interactúa con un positrón. Actualmente, la partícula se usa más ampliamente en la tomografía por emisión de positrones, donde se inyecta una pequeña cantidad de un radioisótopo con una vida media corta en un paciente y, después de un breve período de espera, el radioisótopo se concentra en los tejidos de interés y comienza a romperse. hacia abajo, liberando positrones. Estas partículas viajan varios milímetros antes de chocar con un electrón y liberar rayos gamma que pueden ser capturados por el escáner. Este método se utiliza para diversos fines de diagnóstico, incluido el estudio del cerebro y la detección de células cancerosas en todo el cuerpo.
Entonces, enEn este artículo, aprendimos qué es un positrón, cuándo y quién lo descubrió, su interacción con los electrones, así como el área en la que su conocimiento es de utilidad práctica.
